Moderní metody výzkumu ryb - MO550P98
|
|
|
||
|
Poslední úprava: Ing. Luboš Matějíček, Ph.D. (07.05.2009)
Studium ekologie populací organismů je základním metodickým přístupem pro vyhodnocení vývoje ekosystémů, v současnosti např. v podmínkách globální změny klimatu. Jestliže lze obecně konstatovat, že kvalita našich znalostí závisí na vhodně zvoleně metodě zkoumání, pak v případě vodního prostředí je metodický přístup nejdůležitějším prvkem studia. Hlavní problém studia vodních organismů je přenos dat do terestrického prostředí. Toto omezení je v současnosti překonáváno řadou moderních technologií. Mezi nejpopulárnější patří sledování pohybů organismů pomocí vysílaček. Avšak i metoda telemetrie prochází rychlým vývojem, kdy dochází nejen k minituriazaci vysílaček, ale i k využívání fyziologických senzorů popisující vnitřní prostředí sledovaného organismu. Stále častěji jsou používány mikročipy a audiovizuální technika. V současnosti je již dokonce standardní výzkum vývoje populací na základě individuálních známostí nejen mezi členy populace, ale i mezi jedinci odlišných druhů. Takový výzkum podmiňuje získání tisíců záznamů individuálního chování často i během jedinného dne. Proto jsou digitální informace prvotním výstupem většiny metod. Digitalizace informací zvyšuje nároky na vzdělání v oblasti technických věd a informačních techologií, nezbytná je znalost statistických metod. Cílem přednáškového cyklu je vyjmenovat nejpožívanější a také nejmodernější metody studia především ryb, ale i dalších vodních obratlovců a bezobratlých. V úvodní části cyklu budou posluchači stručně seznámeni s oblastmi ekologie organismů, které jsou určující pro vývoj populací v tekoucích vodách. Druhá, delší část bude věnována popisu metod, které jsou pro toto studium populací používány. Závěr cyklu bude zaměřen na metody sledování okolního prostředí a statistické vyhodnocení údajů. K přednášce náleží týdenní blokové cvičení s prezentací aplikace metod jako je např. příprava systémů pro značení, laboratorních pokusů nebo exkurze k terénní studii. A) Oblasti studia ekologie ryb I. Migrace Migrace diadromní a potamodromní, migrace reprodukční, postreprodukční, úkrytové a potravní. Miigrace jsou nejznámějším prvkem chování divokých populací a jsou proto intenzivně sledovány. II. Prostorová distribuce Domácí okrsek, centrum aktivity, teritorium, teorie ideálně volné a despotické distribuce. Energetické a prostorové nároky jedince jsou určující pro početnost a chování populací a celých společenstev. III. Sociální hierarchie Princip dominance a subdominance, agresivita. Sociální hiearchie určuje změny v prostorové distribuci, které jsou jsou dány vztahem mezi velikostí těla, energetickou spotřebou a prostorovými nároky jedince. IV Chování ovlivněné příbuzenským vztahem a vzájemnou známostí Vývoj populací je určen nejen na úrovni jedince a sociální hiearchií, ale také větších částí populací, které jsou složeny s příbuzenských skupin nebo se navzájem znají/neznají. V. Změna chování pod vlivem přítomnosti predátora a faktorů prostředí Jedinec mění své chování a pozici v prostoru a čase podle nebezpečí, které mu hrozí a podle možností, kterými nebezpečí snižuje jako je např. shlukování do hejn, dosažitelnost úkrytu nebo využívání stínu a tmy. VI Rozmnožování Před a během období reprodukce většina organismů zásadně mění své běžné vzorce chování aplikované pro příjem potravy, nalezení úkrytu a vyhýbání se nebezpečí. Toto obdbobí lze studovat specifickými metodami. VII. Velikost těla, početnost a biomasa Velikost těla, početnost jedinců a jejich biomasa jsou nejzákladnějšími populačními charakteristikami. B) Metody studia I. Telemetrie Akustická verze, digitálně kódovaná verze, EMG, použití fyziologických senzorů, určení pozice ve vodním sloupci a teploty, CARTsenzory, parametry senzorů pro slanou a sladkou vodu, automatické systémy II. Pasivní integrátory ? PITags Použití pro populační studie, určení prostorové distribuce v přírodě a laboratoři. Pasivní integrátory lze implantovat do organismů o velikost několika cm. Životnost značek není omezená časem, ale možností detekce na určitou vzdálenost. III. Audiovizuální systémy EthoVision, podvodní kamery, přímá pozorování v přírodě a laboratoři. Snímání reálného chování organismů pomocí audiotechniky je v důsledku digitalizace záznamů velmi užívanou metodou. IV. Bioskenery Použití při sledování migrací, odhad početnosti v určitém prostředí. Vysílání různých vlnových délek umožňuje získání velmi levného a efektivního obrazu migrujících organismů určitým ohraničeným prostředím. V. Klasické metody pro odhad početnosti Určení základních parametrů populací a společenstev za použití klasických metod a porovnání jejich účinnosti. Vizuální pozorování, elektrické agregáty, vězence, vrše a sítě. VI. Metody značení a značkování Skupina a jedinec, elastomery, individuálně kódované elastomery, mikroznačky (BCWT), značení pomocí izotopů, využití parazitální invaze, detekce antigenů. Přehled široké škály metod, kdy je nezbytné sledovaný organismus nejdříve označit a následně znovu odchytit. VII. Měření okolního prostředí Automatické systémy pro monitoring parametrů vody, kritické parametry ? kyslík, pH, NH3, , farmaka, průhlednost vody, GIS mapy. Bez rámcového popisu okolního prostředí většinou nelze kvalitně vyhodnotit chování organismu, který se v prostředí vyskytuje. Popis klasických i moderních technologií. VII. Vyhodnocení údajů Výpočet velikosti domácího okrsku a spotřeby energie Využití statistiky C) Praktické cvičení Blokové cvičení, které se sestává s ukázek různých monitorovacích (telemetrie, PIT, EthoVision) a značkovacích systémů (BWCT, elastomery). Cvičení obsahuje i praktické ukázky implantace značek a obsluhy experiemntálního prostředí v laboratoř. Bude realizována terénní exkurze ke konkrétnímu projektu s využitím metody telemetrie nebo PIT. |